KR20150104786A - 카메라 모듈 및 그의 제조방법 - Google Patents

카메라 모듈 및 그의 제조방법 Download PDF

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KR20150104786A
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권락범
김진동
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주식회사 세코닉스
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Abstract

본 발명의 일실시예는 렌즈가 장착되며 외측면에 밀폐부재가 구비된 렌즈 경통; 상기 렌즈 경통의 상부가 외부로 노출되도록 개방홀이 형성되며, 상기 렌즈 경통을 수용하는 수용 공간부가 형성된 상부 하우징; 상기 렌즈를 통해 수신된 이미지를 전기 신호로 변환하는 이미지 센서가 실장된 회로기판; 그리고, 상기 상부 하우징과 결합되며, 상기 회로기판을 수용하는 하부 하우징이 포함되며, 상기 렌즈 경통의 외측면과 상기 개방홀에는 나사산이 형성되며, 상기 상부 하우징의 하부로 삽입된 상기 렌즈 경통은 상기 개방홀과 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 및 그의 제조방법을 제공한다.

Description

카메라 모듈 및 그의 제조방법{CAMERA MODULE AND METHOD OF MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 카메라 모듈 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조립이 간편하며 광축 조절이 용이하도록 이루어진 카메라 모듈 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
카메라는 피사체의 화상을 촬영하는 기기로서, 렌즈를 통해 받아들인 영상을 필름에 투사하여 기록하는 아날로그 방식과 렌즈를 통해 받아들인 영상을 이미지 센서(image sensor)에 투사하여 기록하는 디지털 방식이 있다.
디지털 방식의 카메라는 전하결합소자(Charge Coupled Device:CCD) 또는 상보성 금속산화막 반도체 소자(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor:CMOS)의 이미지 센서를 사용할 수 있으며, 이러한 이미지 센서로부터 검출된 피사체의 화상은 메모리 카드 등의 저장 매체에 저장되거나, 디스플레이장치를 통해 영상으로 출력될 수 있다.
이와 같은, 디지털 방식의 카메라는 휴대폰(mobile terminal), PDA(personal digital assistants), 태블릿 PC(tablet PC) 및 차량용 카메라 등의 다양한 분야에 사용될 수 있다.
예를 들어, 디지털 카메라가 차량의 후방에 설치되는 후방 카메라로 사용되는 경우, 후방 카메라는 차량의 후방측 영상을 촬영함과 동시에 차량 내부에 구비된 디스플레이장치로 촬영된 영상을 전송하게 된다.
따라서, 운전자는 디스플레이장치에 보여지는 영상을 통해 차량의 후방 상황을 손쉽게 파악할 수 있다. 즉, 후방 카메라는 차량에 구비된 사이드미러(side mirror)와 룸미러(room mirror)를 통해 볼 수 없는 차량의 후방 사각지대를 촬영하여 사용자는 편리하게 차량의 후방 사각지대를 파악할 수 있다.
이러한 후방 카메라는 운전자가 차량을 주차시킬 경우, 운전자나 운전자 이외의 사람이 하차하여 차량의 후방을 확인해야되는 불편함을 없앴고, 사각지대의 미파악으로 인해 접촉 사고가 발생되는 것을 방지하게 된다.
더 나아가 후방 카메라는 차량 핸들과 연계되어 차량의 후진시 디스플레이장치에 가상의 주행라인을 형성하며 차량의 주차를 돕기도 한다. 그러나, 후방 카메라의 광축과 센서의 중심이 일치되지 않는다면, 차량의 주행과 가상의 주행라인이 불일치하여 사고가 발생될 수 있다.
따라서, 카메라의 제조시 광축 조정이 용이하도록 이루어진 카메라 모듈에 대한 필요성이 증대되고 있다.
또한, 카메라의 내부에는 이미지 센서를 비롯한 각종 전자부품이 내장됨에 따라 방수처리가 매우 중요하다. 왜냐하면, 카메라의 방수 상태가 불량할 경우, 카메라는 오작동을 일으키거나 고장이 발생될 수 있기 때문이다.
도 1은 종래의 카메라 모듈에 대한 단면 예시도로, 카메라 모듈(10)은 렌즈 경통(1), 홀더(2), 회로기판(4), 상부 하우징(8) 및 하부 하우징(9)이 포함된다.
이러한 카메라 모듈(10)의 제조 과정을 살펴보면, 먼저, 렌즈 경통(1), 홀더(2) 및 이미지 센서(3)는 본딩과 같은 결합제에 의해 일체의 렌즈 어셈블리(5)로 제조된다.
다음으로, 렌즈 어셈블리(5)는 상부 하우징(8)의 내측으로 삽입된다. 이때, 렌즈 경통(1)의 상단부는 상부 하우징(8)에 형성된 삽입홀(7)을 통해 외부로 노출되도록 삽입된다.
다음으로, 렌즈 경통(1)에 구비된 오링부재(6)가 상부 하우징(8)의 내측면에 밀착되도록 렌즈 어셈블리(5)를 가압한 상태에서, 상부 하우징(8)에 하부 하우징(9)을 결합하게 된다.
이러한 카메라 모듈(10)은 매 조립시마다 렌즈 경통(1)과 상부 하우징(8)의 결합 부위가 일정치 않아, 카메라 모듈(10)의 광축 조정에 어려움이 있다.
또한, 렌즈 어셈블리(5)가 기울진 상태로 상부 하우징(8)에 삽입되는 경우, 오링부재(6)와 상부 하우징(8) 간에는 밀착되지 않는 부분이 발생하여 방수 처리가 제대로 이루어지지 못하는 문제도 있다.
도 2는 종래의 또 다른 카메라 모듈에 대한 단면 예시도로, 렌즈 경통(21)의 하부는 상부 하우징(22)에 형성된 개방홀(23)에 관통 삽입된 후 상부 하우징(22)의 내측에 구비된 결속부재(24)와 나사결합이 이루어진다.
즉, 렌즈 경통(21)의 하부 외측면에 형성된 나사산은 결속부재(24)의 내측면에 형성된 나사산과 나사 결합되어, 렌즈 경통(21)과 결속부재(24)는 나사결합될 수 있다.
그러나, 제조자가 렌즈 경통(21)의 상부를 움켜쥔 상태에서 렌즈 경통(21)을 회전시켜 결속부재(24)에 렌즈 경통(21)을 결합하기에는 어려움이 있다. 즉, 렌즈 경통(21)의 둘레를 따라 구비되는 오링부재(25)가 개방홀(23)의 내측면에 억지끼움된 상태에서 렌즈 경통(21)을 회전 가압하여 결속부재(24)에 결합하기에는 어려움이 있다.
따라서, 제조자는 별도의 결합 지그(미도시)를 사용하여 렌즈 경통(21)과 상부 하우징(22)을 결합하게 된다.
다시 말해서, 렌즈 경통(21)의 둘레를 따라 일정 간격을 이루며 형성된 지그 삽입홈(26)에 결합 지그를 결합한 상태에서 제조자는 결합 지그를 회전시켜 렌즈 경통(21)을 결속부재(24)에 결합할 수 있다. 이때, 결합 지그에는 지그 삽입홈(26)과 대응되는 돌기가 형성되어 제조자는 렌즈 경통(21)을 회전시킬 수 있다.
그러나, 이와 같은 카메라 모듈(20)은 렌즈 경통(21)과 상부 하우징(22)을 결합시키기 위한 결합 지그가 반드시 구비되어야 하는 문제가 있다.
또한, 카메라 모듈(20)의 지그 삽입홈(26)은 외부로 노출되도록 이루어져 카메라 모듈(20)의 외관상(外觀上) 좋지 못한 문제가 있다. 즉, 심플한 카메라 모듈(20)의 제조가 어렵다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 렌즈 경통의 조립이 간편하고, 광축 조절이 용이하도록 이루어진 카메라 모듈 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 렌즈가 장착되며 외측면에 밀폐부재가 구비된 렌즈 경통; 상기 렌즈 경통의 상부가 외부로 노출되도록 개방홀이 형성되며, 상기 렌즈 경통을 수용하는 수용 공간부가 형성된 상부 하우징; 상기 렌즈를 통해 수신된 이미지를 전기 신호로 변환하는 이미지 센서가 실장된 회로기판; 그리고, 상기 상부 하우징과 결합되며, 상기 회로기판을 수용하는 하부 하우징이 포함되며, 상기 렌즈 경통의 외측면과 상기 개방홀에는 나사산이 형성되며, 상기 상부 하우징의 하부로 삽입된 상기 렌즈 경통은 상기 개방홀과 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 렌즈 경통은, 상측에 구비된 렌즈를 지지 고정하는 제1 렌즈 고정부;와 상기 제1 렌즈 고정부와 연결되며, 하측에 구비된 렌즈를 지지 고정하는 제2 렌즈 고정부;를 포함하되, 상기 제1 렌즈 고정부의 외측면에는 나사산이 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제2 렌즈 고정부의 둘레를 따라 일정 간격을 이루는 미끄럼 방지부가 더 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1 렌즈 고정부의 하부에는 밀폐 고정홈이 형성되고, 상기 밀폐 고정홈에는 상기 밀폐부재가 삽입 결합될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 상부 하우징은 상기 개방홀의 테두리로부터 상기 개방홀의 중심 방향으로 돌출되는 이탈 방지부를 더 구비하되, 상기 이탈 방지부는 상기 상부 하우징의 상단부에 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 상부 하우징은, 상부는 상기 개방홀이 형성되어 상기 렌즈 경통과 결합되고, 하부는 상기 회로기판과 결합되는 제1 프레임;과 외형을 형성하며 상기 제1 프레임의 상단부와 연결되되, 상기 제1 프레임으로부터 이격되어 삽입 공간부를 형성하는 제2 프레임;을 포함하고, 상기 회로기판에 구비된 고정부재는 상기 제2 프레임의 내측면에 지지될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제2 프레임의 내측면에는 상기 고정부재가 안착 지지되는 위치 고정홈이 형성되고, 상기 고정부재는 판 스프링으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1 프레임은, 상기 개방홀을 형성하며 나사산이 형성된 제1 연결부; 상기 제1 연결부의 하부에 구비되며, 상기 밀폐부재가 밀착되는 제2 연결부; 그리고, 상기 제2 연결부의 하부에 단턱을 형성하며, 하단부는 상기 회로기판에 결합되는 제3 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제3 연결부의 내경은 상기 제2 연결부의 내경보다 크게 형성되고, 제2 연결부와 제3 연결부의 사이에는 경사부가 더 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시예는 렌즈 경통의 상부는 상부 하우징의 하부로 삽입된 후 개방홀과 나사결합되는 단계; 상기 상부 하우징에 구비된 제1 프레임의 하단부는 회로기판과 결합되는 단계; 그리고, 상기 상부 하우징은 하부 하우징과 결합되는 단계를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 회로기판이 결합되는 단계 이전에, 상기 렌즈 경통에 구비된 밀폐부재는 경사부를 따라 이동되며 제2 연결부에 밀착 결합되는 단계;와 상기 회로기판이 결합되는 단계에서, 상기 회로기판에 구비된 고정부재는 제2 프레임에 형성된 위치 고정홈에 안착 지지되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 카메라 모듈 및 그의 제조방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따르면, 렌즈 경통과 상부 하우징은 나사 결합됨에 따라 렌즈 경통의 광축 조절이 용이하다. 즉, 렌즈 경통은 기울어진 상태로 상부 하우징에 결합되는 것이 방지될 수 있다.
둘째, 본 발명에 따르면, 렌즈 경통과 상부 하우징의 조립이 간편하다.
즉, 렌즈 경통은 상부 하우징의 수용 공간부로 삽입된 후, 개방홀과 나사 결합을 통해 상부 하우징에 조립되는 것으로, 조립 과정이 단순하다.
다시 말해서, 렌즈 경통과 상부 하우징의 조립 시, 별도의 결합 지그가 불필요하다.
또한, 렌즈 경통에는 지그 삽입홈이 형성되지 않아, 렌즈 경통과 상부 하우징이 결합된 상부면은 부드럽게 연결될 수 있다. 즉, 심플한 형상을 갖는 카메라 모듈 제조가 가능하다.
셋째, 본 발명에 따르면, 제2 렌즈 고정부에는 미끄럼 방지부가 형성되어 렌즈 경통을 상부 하우징에 손쉽게 결합할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따르면, 제2 프레임의 내측면에는 위치 고정홈이 형성되어, 수평상태로 회로기판은 상부 하우징에 결합될 수 있다.
즉, 회로기판이 상부 하우징에 결합됨에 있어, 고정부재는 위치 고정홈에 안착지지되어 회로기판의 기울어짐을 방지하게 된다.
다섯째, 본 발명에 따르면, 제1 연결부는 제1 렌즈 고정부와 나사 결합이 이루어지고, 제2 연결부는 밀폐부재와 밀착 결합됨에 따라 카메라 모듈은 이중적인 방수 처리가 가능하다.
여섯째, 본 발명에 따르면, 제2 연결부와 제3 연결부 사이에는 경사부가 구비되어, 밀폐부재는 경사부를 따라 손쉽게 제2 연결부로 안내될 수 있다. 따라서, 상부 하우징과 렌즈 경통은 손쉽게 조립될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래의 카메라 모듈에 대한 단면 예시도이다.
도 2는 종래의 또 다른 카메라 모듈에 대한 단면 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 도 3의 I-I 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 분해 사시도이며, 도 5는 도 3의 I-I 단면도이다.
도 3 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 카메라 모듈(1000)은 렌즈 경통(100), 상부 하우징(200), 회로기판(300) 및 하부 하우징(400)을 포함할 수 있다. 렌즈 경통(100)은 렌즈가 장착되며 외측면에는 밀폐부재(130)가 구비된다.
이러한 렌즈 경통(100)은 제1 렌즈 고정부(110)와 제2 렌즈 고정부(120)가 포함될 수 있다. 즉, 제1 렌즈 고정부(110)는 렌즈 경통(100)의 상부에 위치되는 렌즈를 지지 고정하게 되고, 제2 렌즈 고정부(120)는 렌즈 경통(100)의 하부에 위치되는 렌즈를 지지 고정하게 된다.
제1 렌즈 고정부(110)와 제2 렌즈 고정부(120)는 연결 형성되며, 제2 렌즈 고정부(120)는 제1 렌즈 고정부(110)의 하부에 위치하게 된다.
이때, 제2 렌즈 고정부(120)는 제1 렌즈 고정부(110)에 비해 내경이 작게 형성되어, 렌즈 경통(100)에 구비된 렌즈를 통해 받아들여진 영상은 초점이 조절된 상태로 이미지 센서(310)에 투사될 수 있다.
즉, 렌즈 경통(100)은 내부에 하나 이상의 렌즈가 내장되어, 외부 사물 이미지를 이미지 센서(310)로 모아주게 된다. 이때, 제1 렌즈 고정부(110)와 제2 렌즈 고정부(120)에 구비되는 렌즈의 개수는 특정 개수로 한정되지 않으며, 제조자에 따라 다양하게 구비될 수 있음은 물론이다.
제1 렌즈 고정부(110)의 외측면에는 나사산이 형성되고, 상부 하우징(200)의 개방홀(201)에는 제1 렌즈 고정부(110)에 형성된 나사산과 대응되는 나사산이 형성되어, 제1 렌즈 고정부(110)와 상부 하우징(200)은 나사 결합이 이루어질 수 있다.
따라서, 나사 결합된 제1 렌즈 고정부(110)와 상부 하우징(200)은 외부로부터 상부 하우징(200)의 내부로 유체(액체, 기체)가 침투되는 것을 1차적으로 차단하게 된다.
한편, 제1 렌즈 고정부(110)의 하부에는 제1 렌즈 고정부(110)의 둘레를 따라 밀폐 고정홈(111)이 형성되며, 밀폐부재(130)는 밀폐 고정홈(111)에 삽입 결합된다.
이러한 밀폐부재(130)는 밀폐 고정홈(111)으로부터 탈착 가능하도록 이루어져 밀폐부재(130)가 파손되거나 노후된 경우, 사용자는 밀폐부재(130)를 선택적으로 교체할 수 있다. 이때, 밀폐부재(130)는 밀폐 고정홈(111)에 일체 결합될 수도 있다.
여기서 밀폐부재(130)는 탄성재질로 이루어질 수 있으며, 패킹용 고무인 오링(O-ring)이 사용될 수 있음은 물론이다.
이러한 밀폐부재(130)는 억지끼움을 통해 제2 연결부(212)에 밀착 결합되어, 외부로부터 상부 하우징(200)의 내부로 유체가 이동되는 것을 차단하게 된다. 즉, 밀폐부재(130)는 렌즈 경통(100)과 상부 하우징(200)이 결합된 틈새를 통해 기체 또는 액체가 상부 하우징(200)의 내부로 침투되는 것을 2차적으로 차단하게 된다.
이와 같이, 카메라 모듈(1000)은 외부로부터 수용 공간부(S)측으로 침투되는 유체에 대해 제1 렌즈 고정부(110)와 상부 하우징(200)의 나사 결합구조에 의해 1차적인 차단이 이루어지고, 제1 렌즈 고정부(110)의 하부에 구비되는 밀폐부재(130)에 의해 2차적인 차단이 이루어진다.
예로, 차량에 장착된 카메라 모듈(1000)은 비가 내리는 환경에서도 제1 렌즈 고정부(110)와 상부 하우징(200)이 나사 결합됨에 따라 수용 공간부(S)측으로 침투되는 빗물에 대해 1차 방수 처리가 이루어진다.
만약, 빗물이 1차 방수 처리를 통과하더라도, 제2 연결부(212)에 밀착된 밀폐부재(130)는 2차 방수 처리가 이루어짐에 따라 수용 공간부(S)로 빗물이 침투되는 것을 근본적으로 차단하게 된다.
이와 같이, 카메라 모듈(1000)은 1차와 2차에 걸쳐 외부의 유체가 상부 하우징(200)의 내부로 침투되는 것을 차단하여, 상부 하우징(200)의 내부에 구비된 각종 장치가 침투된 유체에 의해 오작동이 발생되는 것을 방지하게 된다.
제2 렌즈 고정부(120)에는 미끄럼 방지부(121)가 더 구비된다. 미끄럼 방지부(121)는 제2 렌즈 고정부(120)의 회전시 미끄러짐을 방지하며 제2 렌즈 고정부(120)의 회전이 원활히 이루어지도록 한다.
이러한 미끄럼 방지부(121)는 제2 렌즈 고정부(120)의 둘레를 따라 일정 간격을 이루며 구비된다. 이때, 미끄럼 방지부(121)는 제2 렌즈 고정부(120)로부터 돌출 형성되되, 돌출된 재질은 고무재로 이루어져 제2 렌즈 고정부(120)의 회전시 미끄럼이 방지되도록 이루어질 수도 있다. 또는, 미끄럼 방지부(121)는 제2 렌즈 고정부(120)에 홈으로 형성되어 제2 렌즈 고정부(120)의 회전시 미끄럼이 방지되도록 이루어질 수도 있다.
이와 같이, 미끄럼 방지부(121)는 제2 렌즈 고정부(120)의 회전을 통해 제1 렌즈 고정부(110)가 개방홀(201)에 나사 결합될 시, 제2 렌즈 고정부(120)의 미끄럼을 방지하여 제1 렌즈 고정부(110)와 상부 하우징(200)의 결합이 손쉽게 이루어지도록 한다.
한편, 상부 하우징(200)은 렌즈 경통(100)의 상부를 외부로 노출시키는 개방홀(201)이 형성되며, 렌즈 경통(100)을 수용하는 수용 공간부(S)를 형성하게 된다.
이러한 상부 하우징(200)은 하부 하우징(400)과 결합되어, 수용 공간부(S)에 구비되는 각종 장치를 외부로부터 보호하게 된다.
구체적으로, 상부 하우징(200)은 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220)을 포함할 수 있다.
제1 프레임(210)의 상부는 개방홀(201)이 형성되어, 렌즈 경통(100)과 나사 결합이 이루어지고, 하부는 회로기판(300)에 결합된다. 이때, 제1 프레임(210)의 하단면에는 본딩제(에폭시 등)를 도포한 후 회로기판(300)을 제1 프레임(210)에 부착시킬 수도 있고, 나사와 같은 결합부재를 이용하여 회로기판(300)을 제1 프레임(210)에 체결할 수도 있음은 물론이다.
예로, 에폭시 등의 본딩제를 이용하여 회로기판(300)을 제1 프레임(210)에 결합하는 경우에는, 본딩제가 경화되는 일정 시간 동안 제조자는 회로기판(300)을 미세하게 움직여 렌즈와 이미지 센서(310)간의 광축 조절을 용이하게 할 수 있다.
여기서 회로기판(300)에 실장된 이미지 센서(310)는 피사체의 광학 상을 전기 신호로 변환시켜 출력하는 촬상소자로, 전하결합소자(Charge Coupled Device:CCD) 또는 상보성 금속산화막 반도체 소자(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor:CMOS) 등이 사용될 수 있다.
이러한 이미지 센서(310)의 상부에는 IR 필터부(미도시)가 더 장착될 수 있으며, IR(Infra Red) 필터부는 렌즈를 통해 입사되는 적외선을 차단하고, 이미지 센서(310)로 이물질 낙하는 것을 방지하게 된다.
이렇게 이미지 센서(310)로부터 검출된 피사체의 화상은 메모리 카드 등의 저장 매체에 저장되거나, 디스플레이장치(미도시)를 통해 영상으로 출력될 수 있다. 즉, 이미지 센서(310)의 하부에 전선(340)으로 연결된 커넥터부(330)는 외부 기기(예컨대, 차량 실내의 구비된 디스플레이장치)와 연결되어 이미지 센서(310)로부터 전송된 영상을 디스플레이장치에 출력할 수도 있다.
제2 프레임(220)은 상부 하우징(200)의 외형을 형성하며, 제1 프레임(210)의 상단부와 연결된다. 이때, 제2 프레임(220)은 제1 프레임(210)과 제2 프레임(220) 사이에 삽입 공간부(221)가 형성되도록 제1 프레임(210)으로부터 이격된다.
여기서 제2 프레임(220)의 내측면에는 회로기판(300)에 결합된 고정부재(320)가 지지되는 위치 고정홈(222)이 형성될 수 있다.
다시 말해서, 고정부재(320)의 일단부는 삽입 공간부(221)에 삽입된 상태로 제2 프레임(220)에 형성된 위치 고정홈(222)에 안착 지지되어 상부 하우징(200)에 결합되는 회로기판(300)의 수평 위치를 잡아주게 된다.
이러한 위치 고정홈(222)은 제2 프레임(220)의 내측 둘레를 따라 동일한 수평선상에 형성되어, 회로기판(300)이 경사진 상태로 제2 프레임(220)에 결합되는 것을 방지하게 된다. 따라서, 렌즈와 이미지 센서(310)간의 광축 조정은 정확히 이루어질 수 있다.
여기서 고정부재(320)는 판 스프링으로 이루어질 수 있으며, 탄성력을 가진 고정부재(320)는 제2 프레임(220)에 안정적으로 지지 고정될 수 있다.
한편, 상부 하우징(200)은 이탈 방지부(230)가 더 구비될 수 있으며, 이탈 방지부(230)는 상부 하우징(200)의 상단부에 구비된다.
이러한 이탈 방지부(230)는 개방홀(201)의 테두리로부터 개방홀(201)의 중심 방향으로 돌출 형성되어 상부 하우징(200)에 결합되는 렌즈 경통(100)이 외부로 이탈되는 것을 방지하게 된다.
여기서 렌즈 경통(100)의 상부에 형성된 안착부(112)에는 이탈 방지부(230)가 안착될 수 있다.
따라서, 상부 하우징(200)과 렌즈 경통(100)이 결합된 카메라 모듈(1000)의 상면은 부드럽게 연결형성될 수 있다. 즉, 심플한 형상을 갖는 카메라 모듈(1000) 제조가 가능하다.
또한, 이탈 방지부(230)의 하면 또는 안착부(112)의 상면에는 패킹부재(미도시)가 더 구비될 수도 있다. 따라서, 패킹부재는 이탈 방지부(230)와 안착부(112) 사이에 밀착 결합되어 외부로부터 수용 공간부(S)측으로 유체가 침투되는 것을 차단하게 된다.
한편, 제1 프레임(210)은 제1 연결부(211), 제2 연결부(212) 및 제3 연결부(213)를 포함할 수 있다. 제1 연결부(211)는 제1 프레임(210)의 상부에 위치되며, 개방홀(201)을 형성하며 제1 렌즈 고정부(110)와 나사 결합된다.
제2 연결부(212)는 제1 연결부(211)의 하부와 구비되며, 밀폐부재(130)가 밀착된다.
이때, 제2 연결부(212)의 높이(h2)는 밀폐부재(130)의 높이(h1)에 대해 2배이상의 높이를 갖지 않도록 이루어진다.
따라서, 렌즈 경통(100)이 상부 하우징(200)에 결합될 시, 밀폐부재(130)가 제2 연결부(212)와 억지끼움되며 결합되는 구간을 최소화할 수 있다. 이는, 제조자가 렌즈 경통(100)과 상부 하우징(200)을 결합함에 있어, 밀폐부재(130)가 제2 연결부(212)에 억지끼움되며 이동되는 구간을 최소화하여 렌즈 경통(100)과 상부 하우징(200)의 결합이 손쉽게 이루어지도록 하기 위함이다.
제3 연결부(213)는 제2 연결부(212)의 하부에 구비되되, 제2 연결부(212)로부터 단턱이 형성되도록 이루어진다. 즉, 제3 연결부(213)의 내경은 제2 연결부(212)의 내경보다 크게 형성되어, 렌즈 경통(100)은 제3 연결부(213)의 내측 공간에서 자유로운 이동이 가능하다. 따라서, 제1 렌즈 고정부(110)는 수용 공간부(S)로 삽입된 상태에서 개방홀(201)과 결합이 손쉽게 이루어질 수 있다.
이때, 제2 연결부(212)와 제3 연결부(213)의 사이에는 경사부(214)가 구비되어 렌즈 경통(100)과 상부 하우징(200)의 결합시, 밀폐부재(130)는 경사부(214)를 따라 제2 연결부(212)로 부드럽게 안내될 수 있다.
다시 말해서, 렌즈 경통(100)이 상부 하우징(200)에 결합시, 경사부(214)는 밀폐부재(130)의 밀착 가압력을 점차적으로 높이며 밀폐부재(130)를 제2 연결부(212)로 안내하게 된다. 따라서, 밀폐부재(130)는 제2 연결부(212)로 부드럽게 이동되며 제2 연결부(212)에 억지끼움이 이루어질 수 있다.
한편, 하부 하우징(400)은 상부 하우징(200)과 함께 수용 공간부(S)를 형성하게 된다. 이러한 하부 하우징(400)은 내부에 회로기판(300)을 구비한 상태로 상부 하우징(200)과 결합되어 외부로부터 수용 공간부(S)에 구비되는 각종 장치를 보호하게 된다.
이때, 상부 하우징(200)과 하부 하우징(400)의 체결부위에는 고무 가스켓(500, gasket)이 구비되어 상부 하우징(200)과 하부 하우징(400)의 결합부위로 외부의 유체가 수용 공간부(S)측으로 침투되는 것을 방지하게 된다.
이러한 상부 하우징(200)과 하부 하우징(400)은 고무 가스켓(500)이 구비된 상태로 볼트 결합이 이루어지거나, 에폭시 등의 본딩제를 이용하여 열융착, 레이저 융착 또는 초음파 융착 등을 통해 결합될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 조립 순서도이다. 도 6을 참조하여 카메라 모듈(1000)의 조립 과정을 살펴보면, 먼저 렌즈 경통(100)을 상부 하우징(200)의 수용 공간부(S)로 삽입하게 된다.
다음으로, 상부 하우징(200)의 하부로 삽입된 렌즈 경통(100)의 제1 렌즈 고정부(110)는 개방홀(201)과 나사 결합이 이루어진다.(S100)
이때, 제조자는 제2 렌즈 고정부(120)에 형성된 미끄럼 방지부(121)를 움켜쥔 상태로 제2 렌즈 고정부(120)를 회전시켜 제1 렌즈 고정부(110)와 개방홀(201)을 나사 결합시킬 수 있다.
이와 같이, 렌즈 경통(100)에는 미끄럼 방지부(121)가 구비됨에 따라 제조자는 손쉽게 렌즈 경통(100)을 상부 하우징(200)에 결합할 수 있다. 즉, 종래의 결합지그를 이용하여 상부 하우징(200)과 렌즈 경통(100)을 조립하는 방법에 비해 조립을 단순화할 수 있다.
여기서 제2 연결부(212)와 제3 연결부(213)의 연결 부위에는 경사부(214)가 형성되어 렌즈 경통(100)과 상부 하우징(200)의 결합시, 밀폐부재(130)는 경사부(214)를 따라 제2 연결부(212)로 부드럽게 안내되어 제2 연결부(212)와 억지끼움이 이루어진다. 즉, 밀폐부재(130)는 제2 연결부(212)와 밀착 결합된다.(S200)
이와 같이, 렌즈 경통(100)은 제1 연결부(211)와 나사 결합이 이루어지고, 밀폐부재(130)는 제2 연결부(212)와 억지끼움 결합이 이루어짐에 따라 외부로부터 수용 공간부(S)로 유체가 침투되는 것을 이중적으로 방지하게 된다.
다음으로, 제1 프레임(210)의 하단부는 회로기판(300)과 결합이 이루어진다. 이때, 제1 프레임(210)의 하단면에는 본딩제(에폭시 등)를 도포한 후 회로기판(300)을 제1 프레임(210)에 부착시킬 수도 있고, 나사와 같은 결합부재를 이용하여 회로기판(300)을 제1 프레임(210)에 체결할 수도 있다.
또한, 제1 프레임(210)과 회로기판(300)의 결합시, 회로기판(300)에 구비된 고정부재(320)는 제2 프레임(220)의 내측에 형성된 위치 고정홈(222)에 삽입된 상태로 결합이 이루어진다. 즉, 위치 고정홈(222)은 제2 프레임(220)의 내측에 동일한 수평선상에 형성되어, 회로기판(300)이 경사진 상태로 제2 프레임(220)에 결합되는 것을 방지하게 된다. 따라서, 렌즈와 이미지 센서(310)간의 광축 조정은 정확히 이루어질 수 있다.(S300, S400)
다음으로, 상부 하우징(200)은 하부 하우징(400)과 결합되어 수용 공간부(S)에 구비된 각종 장비를 외부로부터 보호하게 된다. 이때, 상부 하우징(200)과 하부 하우징(400)의 체결부위에는 고무 가스켓(500)이 더 구비될 수 있음은 물론이다.(S500)
이와 같은 카메라 모듈(1000)은 조립이 간편하고, 방수 처리가 뛰어나며, 광축 조절이 용이하도록 이루어진다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 렌즈 경통 110: 제1 렌즈 고정부
120: 제2 렌즈 고정부 121: 미끄럼 방지부
130: 밀폐부재 200: 상부 하우징
210: 제1 프레임 211: 제1 연결부
212: 제2 연결부 213: 제3 연결부
214: 경사부 220: 제2 프레임
222: 위치 고정홈 230: 이탈 방지부
300: 회로기판 310: 이미지 센서
400: 하부 하우징 1000: 카메라 모듈

Claims (11)

  1. 렌즈가 장착되며 외측면에 밀폐부재가 구비된 렌즈 경통;
    상기 렌즈 경통의 상부가 외부로 노출되도록 개방홀이 형성되며, 상기 렌즈 경통을 수용하는 수용 공간부가 형성된 상부 하우징;
    상기 렌즈를 통해 수신된 이미지를 전기 신호로 변환하는 이미지 센서가 실장된 회로기판; 그리고,
    상기 상부 하우징과 결합되며, 상기 회로기판을 수용하는 하부 하우징이 포함되며,
    상기 렌즈 경통의 외측면과 상기 개방홀에는 나사산이 형성되며, 상기 상부 하우징의 하부로 삽입된 상기 렌즈 경통은 상기 개방홀과 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈 경통은,
    상측에 구비된 렌즈를 지지 고정하는 제1 렌즈 고정부;와
    상기 제1 렌즈 고정부와 연결되며, 하측에 구비된 렌즈를 지지 고정하는 제2 렌즈 고정부를 포함하되, 상기 제1 렌즈 고정부의 외측면에는 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 고정부의 둘레를 따라 일정 간격을 이루는 미끄럼 방지부가 더 구비된 카메라 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 고정부의 하부에는 밀폐 고정홈이 형성되고, 상기 밀폐 고정홈에는 상기 밀폐부재가 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 하우징은 상기 개방홀의 테두리로부터 상기 개방홀의 중심 방향으로 돌출되는 이탈 방지부를 더 구비하되, 상기 이탈 방지부는 상기 상부 하우징의 상단부에 구비된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 하우징은,
    상부는 상기 개방홀이 형성되어 상기 렌즈 경통과 결합되고, 하부는 상기 회로기판과 결합되는 제1 프레임;과
    외형을 형성하며 상기 제1 프레임의 상단부와 연결되되, 상기 제1 프레임으로부터 이격되어 삽입 공간부를 형성하는 제2 프레임을 포함하고,
    상기 회로기판에 구비된 고정부재는 상기 제2 프레임의 내측면에 지지되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 프레임의 내측면에는 상기 고정부재가 안착 지지되는 위치 고정홈이 형성되고, 상기 고정부재는 판 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 프레임은,
    상기 개방홀을 형성하며 나사산이 형성된 제1 연결부;
    상기 제1 연결부의 하부에 구비되며, 상기 밀폐부재가 밀착되는 제2 연결부; 그리고,
    상기 제2 연결부의 하부에 단턱을 형성하며, 하단부는 상기 회로기판에 결합되는 제3 연결부를 포함하는 카메라 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 연결부의 내경은 상기 제2 연결부의 내경보다 크게 형성되고, 제2 연결부와 제3 연결부의 사이에는 경사부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 카메라 모듈.
  10. 제1항에 따른 카메라 모듈 제조 방법으로서,
    렌즈 경통의 상부는 상부 하우징의 하부로 삽입된 후 개방홀과 나사결합되는 단계;
    상기 상부 하우징에 구비된 제1 프레임의 하단부는 회로기판과 결합되는 단계; 그리고,
    상기 상부 하우징은 하부 하우징과 결합되는 단계를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회로기판이 결합되는 단계 이전에, 상기 렌즈 경통에 구비된 밀폐부재는 경사부를 따라 이동되며 제2 연결부에 밀착 결합되는 단계;와
    상기 회로기판이 결합되는 단계에서, 상기 회로기판에 구비된 고정부재는 제2 프레임에 형성된 위치 고정홈에 안착 지지되는 단계를 더 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.
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